无功补偿基础知识经典共85页
无功补偿原理基础知识详解
什么是无功补偿
电力系统中，不但有功功率要平衡，无 功功率也要平衡。 有功功率、无功功率 、视在功率之间的 相量关系如图一 由式cosφ =P/S可知，在一定的有功功 率下，功率因数cosφ 越小，所需的无 功功率越大。为满足用电的要求，供电 线路和变压器的容量就需要增加。这 样 ，不仅要增加供电投资、降低设备利 用 率，也将增加线路损耗 。为了提高电 网的经济运行效率，根据电网中的无功 类型，人为的补偿容性无功或感性无功 来抵消线路的无功功率。
1．提高电压质量 把线路中电流分为有功电流Ia和无功 电流Ir，则线路中的 电压损失: PR+Q Xl ∆U =3 ×( IR + I X ) = 3 × a r l U 式中： P—有功功率，KW Q—无功功率，Kvar U—额定电压，KV R—线路总电阻，Ω Xl—线路感抗，Ω 因此，提高功率因数后可减少线路上传输的无功功率Q，若 保持有功功率不变，而R、Xl均为定值，无功功率Q越小， 电压损失越小，从而提高了电压质量。
补偿方式的选择
集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为 主； 调节补偿与固定补偿相结合，以固定补偿为 主； 高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为 主。
电能损耗
线损是电流在输变电设备和线路中流动产生的，因 而 它由线路损耗和变压器损耗两部分组成。按损耗 的变 化情况可划分为可变损耗和固定损耗。前者指 当电流 通过导体和变压器所产生的损耗，包括变压 器的铜损 和电力线路上的铜损，它与负荷率、电网 电压等因素 有关，约占电网总损耗的80%~85% 。 后者指只要接 通电源电力网就存在的损耗，包括变 压器的铁损，电 缆线路、电容器及其他电器上的介 质损耗及各种计量 仪表、互感器线圈上的铁损，它 与电网运行电压和频 率有关，占总损耗15%~20% 。
技术关于无功补偿的基础知识（全）
技术关于无功补偿的基础知识（全）出品｜正尔科技撰写｜姚康1、什么是谐波和基波？电力网络中呈周期性的变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50Hz,所以基波是50Hz。
电力网络中除基波（50Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50Hz）的称为谐波。
2、无功补偿（Reactive power compensation）：在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
随着我国用电需求和电力设备的增加，对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。
在电力系统中安装无功补偿装置是提高电能质量和降损的重要手段。
而电力电子技术、智能化系统控制技术的发展也为无功智能补偿技术的应用提供了保障。
一、加强电网无功补偿的重要意义电力系统无功分布是否合理，不仅关系到电力系统向用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。
无功补偿配置应根据电网情况，从整体上考虑无功补偿装置在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足电网安全、经济运行的需要。
目前应用于配电网无功补偿的主要方式有以下几种：1、变电站集中补偿：主要目的是平衡输电网的无功功率，改善输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。
变电站集中补偿一般和主变调档一起用VQC系统进行自动控制。
区域内多个变电站的无功补偿装置联合起来可组成区域电压无功自动控制系统（AVC）。
2、低压集中补偿：一般指在公变的低压侧进行集中并联电容器补偿。
无功补偿基础知识经典演示幻灯片共85页
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
无功补偿基础知识典演示幻灯片
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
无功补偿演示稿资料
功率因数从1降低到左列数值 1降低到左列 0.95 0.9 数值
电网元件中有功损耗增加百分数△% %
11 23
0.85 0.8
38
56
0.75 0.7 0.65 78 104 136
功率因数提高对降低有功功率损耗的影响见表2
图2—4微电脑功率因数自动控制器方框图
检测单元通过电压、电流互感器采得电压和电流信号，并利用运放电路、门电路得到 反映相位差的方波信号，传给控制单元。 微处理器接收到检测信号，经过逻辑运算得到实时cosø，分别送到显示和比较单元。 在比较单元中与设定值进行比较，确定是否发出投切命令。同时控制单元还具有过压、 过流、欠补及振荡报警和保护功能。
2.2.4自动补偿方案
自动补偿是微电子技术在电力系统的应用。控制器根据传感器的数据，计 算出当前电网所需的无功补偿量并控制电容器组的投切，达到实时补偿的 目。 近几年，由于电脑技术的应用，功率因数自动补偿系统的发展进入了一个 新阶段。 虽然各种微电脑功率因数自动控制器硬件、软件设计不同，但其原理基本 如图2一4所示:
四、补偿设备介绍 1、补偿种类 并联电容器补偿形式 1) 就地补偿TBB-J 2) 固定补偿TBB-C 3）自动补偿TBB-Z 动态补偿装置MSVC 2、补偿装置主要元件及作用 主要设备： 1）就地补偿TBB-J 隔离开关、电容、电抗、喷逐式熔断器、放电装置 2）固定补偿TBB-C 隔离开关、电容、电抗、喷逐式熔断器、放电装置、真空接 触器（选配） 3）自动补偿GWK-Z 隔离开关（选配）、电容、电抗、喷逐式熔断器、放电装置 、真空接触器、控制器、限流熔断器
参数U、I、P、Q、S、cosφ*I
无功补偿基础知识经典
2) 以符合用户需要的电压波形向用户供电； 3) 不干扰其它系统（如通讯系统）的正常工作。
2、电网谐波源的产生 电பைடு நூலகம்系统产生谐波，主要是由于电力系统中，存在一些具有非线
性伏 安特性的输配电设备和用电设备。由于这些非线性元件存在， 即使电力系 统的电压为正弦波，但在电网中总有谐波电流或谐波 电压存在。所谓谐波 是指一个周期电气量的正弦波分量，其频率 为基波频率的整数倍。电力系 统所指的谐波是稳态的工频整倍数 的波形，电网暂态变化诸如涌流、各种 干扰或故障引起的过压、 欠压均不属谐波。谐波主要由谐波电流源产生。 当正弦基波电压 施加于非线性设备时，设备吸收的电流与施加的电压波形 不同，
无功补偿基础知识
电网知识
在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称。 属于输送和分配电能 的中间环节，它主要由联结成网的 送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。 通常把由 输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发 电与用电的统一 整体称为电力网，简称电网。
在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展 的具体情况，通过不同 领域的研究和实践，形成了各自 的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电 网发展 模式的不同理解。近年来，随着各种先进技术在电网中 的广泛应用，智能 化已经成为电网发展的必然趋势，发 展智能电网已在世界范围内形成共识。
三、无功补偿的意义
无功补偿的意义： ⑴补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。 ⑵减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数 cosΦ=0.8 增 加到 cosΦ=0.95 时，装 1Kvar 电容器可节省设备 容量 0.52KW；反之，增加 0.52KW 对原有设备而言，相当于增 大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程， 应充分考虑 无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
无功补偿讲义
与变压器产生谐振
4.谐波可能引起电力系统局部发生并联谐振或串联谐振， 是谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。
03 方法、原理、优缺点
12
补偿原理
补偿原理
补偿原理
无功补偿装置的组合元件
①无功功率自动补偿控制器 根据电网无功功率是否达到无功设定值来控制电力电容器的投入和切除,并且有过,欠 电压保护功能 ②无触点可控硅模块或智能复合开关 ③电容器(内带放电电阻) ④熔断器 ⑤电流互感器 ⑥避雷器
04 串、并联谐振
22
谐振
电容和电抗串联谐振
如图所示的电路中，电容器和电抗器串联，R为电抗器和导线的等效电阻。给电路加正弦电压，当端口的电 压相量与回路中的电流相量同相位时，称为串联谐振。发生串联谐振时的电源频率称为电路的串联谐振频率。 L-C串联电路发生谐振的条件为： （ ， 为L-C串联电路的谐振角频率 ），串联电路的谐振频率与电路中的电阻无关。对于每一个L-C串联电路，总有一个对应的谐振
道。因此谐波会流入滤波器的零阻抗通道，而不流入阻抗较大的变压器注入上级网，从而达到就地治理 谐波的目的。
治理方法
谐波治理方法
解决谐波污染的基本思路有两条：一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都适用的；另 一条是对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，并且功率因数可控制问1，这个不过只适用于
补偿原理
谐波抑制原理
谐波无功功率的补偿是利用电容器和电抗器的串联谐振特点，通过电容器和电抗器的匹配，可以使该滤 波器对相应的谐波呈零阻抗（如：5次滤波器对5次谐波的阻抗为0、7次滤波器对7次谐波的阻抗为0）。
对于谐波来说，变压器可以等效成一个阻抗不为零的电感，而补偿装置为谐波提供了一个阻抗为零的通
无功补偿无功补偿无功补偿无功补偿相关知识相关知识相关知识相关知识 一一一一
无功补偿无功补偿无功补偿无功补偿相关知识相关知识相关知识相关知识一一一一、、、、无功补偿无功补偿无功补偿无功补偿基础知识基础知识基础知识基础知识在电力系统的输、变、配电设备和用电设备中所消耗的功率分为两种：一是把电能转换为机械能、光能、热能、化学能并在用电设备中真实消耗掉的功率，称有功功率；二是为了在变压器或电动机电感线圈中产生和维持磁场以及在电容中维持电场所消耗的功率，称无功功率。
1、什么叫无功？电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功。
无功功率补偿的基本原理是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换。
这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿。
2、无功功率有那些危害？无功功率不做功，但占用电网容量和导线截面积，造成线路压降增大，使供配电设备过载，谐波无功使电网受到污染，甚至会引起电网振荡颠覆。
3、什么是动态无功补偿？动态无功补偿是根据电网中动态变化的无功量实时快速地进行补偿。
4、进行就地动态补偿的意义是什么？就地动补的意义是能将用电设备至发电厂全程供配电设备、线路、都得到补偿，降损节能效果显著，特别是低压线路及变压器的损耗大幅度降低，企业和用户直接受益。
5、动态补偿与静态补偿的主要区别及优点是什么？静态补偿投切速度慢，不适合负载变化频繁的场合，容易产生欠补或者过补偿，造成电网电压波动，损坏用电设备；并且有触点投切设备寿命短，噪声大，维护量大，影响电容器使用寿命。
动态补偿可对任何负载情况进行实时快速补偿，并有稳定电网电压功能，提高电网质量，无触点零电流投切技术增加了电容器使用寿命，同时具备治理谐波的功能。
二二二二、、、、无功补偿无功补偿无功补偿无功补偿节能效益分析节能效益分析节能效益分析节能效益分析1、降低系统传输总电流，从而提高变压器的负载能力。
无功补偿基础知识
补偿效益分析
1、力率电费：是指电力用户无功消耗量过大，造成功率因数
Ø • • Ø • • Ø 低于国家标准，从而按电费额的百分比追收的电费。详见功 率因数调整电费表 高压计量的用户： 力率电费＝（电度电费+基本电费）×罚款比例 奖励电费＝（电度电费+基本电费）×奖励比例 低压计量的用户： 力率电费＝电度电费×罚款比例 奖励电费＝电度电费×奖励比例 电度电费：是 指动力电费,不包括照明电费,照明是不收力 率电费的.对于低压计量的用户电度电费中还包括线损电费 和变压器的有功损失电费. 基本电费：高压计量的用户当变压器的容量超过
无功补偿知识培训
讲解人：赵海军
什么叫无功？
电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容
性负载电容中的电场能量之间进行着可逆 的能量交换而占有的电网容量叫无功，无 功功率表达式如下：
Q UI sin
式中无功量 Q 的单位为Var（乏），线电压 的单位为V（伏），视在电流I单位为A Q （安）。
无功及分类
新式、老式无功补偿设备比较
新式、老式无功补偿设备比较
电容柜组成元件及其功能
• 1、 避雷器：避免雷击过电压。 • 2、 刀开关：通断电、有明显的断开点、 便于维护。 • 3、 刀熔开关：通断电；熔断保护；有明 显的断开点。 • 4、 电流互感器：给电流表输入电流信号。 • 5、 控制保险：保护整个控制回路。
GB1800 高压无功补偿控制器
• GB1800 系列高压无功补偿控制器是全新一代高压智能无功 补偿控制器，可以通用于10kV 以内所有电网场合。控制器 采用了彩色全中文液晶显示，人机界面友好，谐波检测功 能完善，不但有各次谐波的电压电流畸变率，同时显示对 应各次谐波的柱状图，可更直观的观察到电网谐波状态。 强大的数据存储功能，提供了故障查询的数据支持，支持 按年，月，日,小时查看各电网参数（无功功率，功率因数， 电压，电流，有功功率，视在功率，谐波畸变率）的最大 值，最小值，以及在时间段内的波形趋势图。本控制器具 有各种保护功能，如过压，欠压，过流，欠流，谐波，拒 投，拒切等等，并且带开入量保护等。控制器采用32位 ARM微处理器芯片、多任务操作系统内核。海量存储，交 流采样技术、LCD中文显示，四象限分析等技术，实现了实 时数据采集、通讯、历史数据存储、故障报警、电网谐波 分析、无功补偿等功能，可以控制多达16 路电容组、16 路 开关量监测，可以直接连接电脑进行联机操作。主要应用 于高压配电网，监测配电变压器、配电线路运行状态和补 偿电网无功，根据无功功率大小，功率因数和电压范围， 自动控制电容器投切进行补偿，有效地提高供电电压质量、 提高配电网络的安全稳定及经济运行水平。
无功补偿原理基础知识详解pptx
02
无功补偿设备介绍
同步调相机
总结词
同步调相机是一种早期的无功补偿设备，通过调节发电机的励磁电流来吸收或发 出无功功率。
详细描述
同步调相机在电力系统中应用广泛，但存在运行效率低、噪音大等缺点。它主要 通过调节发电机的励磁电流来吸收或发出无功功率，以维持电力系统的稳定。
静止无功补偿器（SVC）
总结词
静止无功补偿器是一种基于晶闸管控制的电抗器和电容器组 合的无功补偿装置。
详细描述
静止无功补偿器（SVC）由基于晶闸管控制的电抗器和电容 器组合而成，具有响应速度快、调节范围广等优点。它可以 在电力系统中迅速吸收或发出无功功率，以维持电压稳定。
静止无功发生器（SVG）
总结词
静止无功发生器是一种采用全控型器件 IGBT或IGCT等电力电子器件实现无功补 偿的装置。
详细描述
电力系统中的无功补偿可以改善电力质量，提高电压稳定性和电力系统的运 行效率。通过在输电线路中增加无功补偿装置，可以减少线路损耗，提高电 力输送效率。
工业无功补偿
总结词
稳定工业电力系统和保护设备
详细描述
工业电力系统中的无功补偿可以稳定电力系统的电压和电流，保护设备和电机免 受过电压或欠电压的影响，提高设备的运行效率和延长使用寿命。
06
无功补偿基础知识总结与思考
无功补偿基础知识的回顾与总结
无功补偿的基本概念
无功补偿指的是通过在电力系统中安装无功补偿装置，以提供必要的无功功率，从而改善 电力系统的电压质量和稳定性，同时提高电力系统的经济性。
无功功率的产生
无功功率主要产生于电动机、变压器等感性负荷设备，这些设备在能量转换过程中需要消 耗无功功率。
VS
详细描述
无功补偿培训资料
晋城集团培训资料杭州银湖电气设备有限公司目录一、无功补偿的基础知识1、什么是功率、功率因数2、为什么需要提高功率因数3、无功补偿的基本原理4、无功补偿的方法5、无功补偿的意义二、补偿设备介绍1、补偿设备的种类2、主要元件及作用3、接线形式三、高压无功补偿成套装置1、概述2、工作原理3、型号4、控制原则5、出厂试验四、操作维护事项1、安装、调试2、通电步骤3、成套产品故障处理4、维护第一篇、基本概念1、有功功率，无功功率，视在功率，功率因数有功功率（P）：实际为电器所吸收的电功率无功功率（Q）：交流电网中，由于有阻抗和电抗（感抗和容抗）的同时存在，电感和电容所储的电能仍能回输到电网，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功率。
视在功率（S）：在交流电网中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而是表面上的数值，叫做视在功率功率因数（COSφ）有功功率与视在功率的比值就是功率因数Q单相电路中：S=UXIP=U*I* cosφQ=U*I* sinφS=√P2+Q2三相电路中：S=√3U*IP=√3U*I* cosφQ=√3U*I* sinφS=√P2+Q2感性无功：感性负荷产生的无功（电机、变压器等）容性无功：容性负荷产生的无功（电容器）2、为什么要提高功率因数在一定的有功功率下，当用户企业cosφ越小，其视在功率也越大，为满足用电的需要，供电线路和变压器的容量也越大，这样不仅增加供电投资，降低设备利用率，也将增加线路网损。
负载的功率因数过低，供电设备的容量不能充分利用，在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，通过输电线路的电流越大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗会造成电压降，所以功率因数是电力经济中的一个重要指标。
根据全国用电规则规定，在电网高峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.9以上，其它100KV A 及以上电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为0.85以上：农业用电功率因数为0.80以上。
无功补偿基础知识及供用电政策
无功补偿基础知识及供用电政策1.基本概念1）有功功率当电能转换成其它型能量时，如：电流通过白炽灯发光，通过电动机的传动使电能转换成机械能，通过钢厂电弧炉使电能转换成热能，通过化工厂的电解槽使电能转化成化学能等，这些在能量的转变过程中做功的电能，叫做有功电能，也称其为有功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率。
式中有功功率的单位W（瓦），通常用KW表示。
线电压的单位为V（伏），视在电流I为单位A（安）。
2）无功功率在交流电路中，除了电阻负载以外，还有电感负载和电容负载。
如在电力网中使用最多的电动机与变压器，在运行中要产生磁场，而电容器及空载输电线则产生电场。
交流电在电源与这类电感或电容负载之间往返流动，在流动中通过磁场或电场时，不会使电能转换成热能、机械能、化学能或其他任何类型的能量。
此电能既不做功也不消耗，这种电能我们称它们为无功电能，也称其为无功功率。
无功功率绝不是无用功率，它的用处很大。
电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
式中无功功率的单位为Var（乏），通常用Kvar表示。
线电压的单位为V（伏），视在电流I单位为A（安）。
a)感性无功功率电流矢量滞后电压矢量90度，如：电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等，这类负载产生的无功功率为感性无功功率；b)容性无功功率电流矢量超前电压矢量90度，如：电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等，这类负载产生的无功功率为容性无功功率；3）视在功率有功功率与无功功率的向量和称之为视在功率，用S表示。
有功电流与无功电流的向量和称之为视在电流。
4)功率因数有功功率与视在功率的比值，称为功率因数。
功率因数是一个比值，没有单位。
无功补偿基础知识共85页文档
无功补偿基础知识
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特